Basin sill depth and episodic flushing influence bathypelagic nekton communities and goose-beaked whale foraging in the Southern California Bight

Immaginate l'oceano profondo non come un vuoto blu piatto ed vuoto, ma come una gigantesca città tridimensionale con quartieri distinti, ognuno con il proprio meteo, i propri schemi di traffico e i propri residenti. In questa metropoli sottomarina, gli "edifici" sono le enormi bacini sottomarini — grandi depressioni a forma di ciotola nel fondale marino — separati da creste montuose sottomarine chiamate "soglie" (sills). Proprio come una città con un ponte basso che può tenere fuori i camion pesanti da un determinato distretto, queste soglie controllano quali masse d'acqua possono fluire nei bacini. Alcuni bacini sono come piazze all'aperto dove l'acqua fresca e ricca di ossigeno fluisce liberamente, mentre altri sono come scantinati sigillati dove l'aria diventa viziata e priva di ossigeno.

A vivere in questi quartieri profondi sono i residenti "del medio trofico": calamari molli, piccoli crostacei e pesci minuscoli che non vivono in superficie ma non vivono nemmeno sul fondo. Sono i manager intermedi della rete alimentare oceanica. Sopra di loro, come un fattorino altamente specializzato alla ricerca di un pacco specifico, c'è la balena beccogrosso. Queste balene sono predatori che si immergono in profondità e devono trovare questi gruppi di prede sparsi e irregolari per sopravvivere. La grande domanda che gli scienziati si sono posti è: cosa rende questi quartieri sottomarini diversi gli uni dagli altri, e come fanno le balene a sapere esattamente dove trovare la loro cena nell'oscurità? Questo studio esplora questo mistero, indagando come la forma del fondale oceanico e l'occasionale "lavaggio" di acqua fresca cambino la vita di queste creature del mare profondo.

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I Quartieri del Mare Profondo e il GPS della Balena

Nel Southern California Bight, un tratto di oceano al largo della costa della California, i ricercatori hanno allestito un trio di stazioni di ascolto sottomarine per risolvere un mistero delle profondità. Volevano sapere come la forma del fondale oceanico e il movimento dell'acqua influenzino le piccole creature che vivono a 1.000 metri di profondità, e come questi cambiamenti impattino sulle balene beccogrosso (Ziphius cavirostris) che le cacciano.

Pensate ai tre siti di studio come a tre diverse case in un quartiere.

• Sito W è la casa con "open concept". È la più profonda e ha una porta larga e profonda (una soglia profonda) che lascia entrare facilmente l'acqua fresca e ricca di ossigeno dall'oceano aperto.
• Sito E è la casa "moderata". Ha una porta di medie dimensioni. A volte l'acqua fresca entra, ma a volte l'aria diventa un po' viziata.
• Sito H è la casa "cantina". Ha una porta molto bassa che blocca la maggior parte dell'acqua fresca. Di conseguenza, l'acqua qui diventa molto povera di ossigeno, creando un ambiente "ipossico" (privo di ossigeno).

Gli scienziati hanno passato anni ad ascoltare l'oceano con attrezzature hi-tech. Hanno usato le onde sonore per "vedere" i piccoli calamari e pesci (nekton) che nuotavano intorno, come un pipistrello che usa l'ecolocalizzazione. Hanno anche usato idrofoni per ascoltare i suoni di clic delle balene beccogrosso, che usano per cacciare. Per comprendere l'acqua stessa, hanno misurato la temperatura, la salinità e i livelli di ossigeno. Hanno persino prelevato campioni d'acqua per catturare minuscole tracce di DNA (eDNA) rilasciate dalle creature, il che ha aiutato a identificare esattamente quali famiglie di calamari vivessero in quali zone.

Il "Lavaggio" che ha Cambiato Tutto

Una delle scoperte più entusiasmanti è stata come questi quartieri sottomarini reagiscono agli "eventi di lavaggio" (flushing events). Immaginate una tempesta improvvisa che spinge un'ondata di acqua fresca, fredda e ricca di ossigeno oltre la porta bassa di una casa e dentro la cantina. Nell'oceano, questo accade quando i venti superficiali spingono l'acqua lontano, permettendo all'acqua più densa e fredda proveniente dalle profondità dell'oceano di traboccare sopra le soglie e inondare i bacini.

I ricercatori hanno scoperto che questi eventi di lavaggio sono rari ma potenti. Al Sito E, quando si è verificato un evento di lavaggio nell'ottobre 2017, questo ha portato una scarica di acqua profonda circompolare superiore (UCDW) fresca. Quasi immediatamente, il "traffico" di animali preda è aumentato. Le onde sonore rimbalzate sui calamari e sui pesci sono diventate più forti, indicando una folla più numerosa. E indovinate un po'? Le balene beccogrosso sono arrivate subito dopo. La presenza acustica delle balene (il loro cliccare) è aumentata, suggerendo che abbiano "annusato" l'acqua fresca, trovato un buffet di prede e siano venute a mangiare.

Tuttamente, questo non è accaduto al Sito H. Poiché la sua porta era troppo bassa, non si sono verificati eventi di lavaggio lì. L'acqua è rimasta viziata e povera di ossigeno. La comunità di prede lì era diversa, dominata da calamari che potevano sopravvivere al basso livello di ossigeno, ma le balene non sembravano accorrere lì allo stesso modo. Ciò suggerisce che la "freschezza" dell'acqua sia un segnale chiave per le balene.

Il Calendario Stagionale delle Balene

Lo studio ha anche rivelato che le balene hanno un programma stagionale rigoroso. Sono più attive nella tarda primavera e in inverno, che è il periodo in cui le prede sono più abbondanti e diversificate. Durante la tarda estate (agosto e settembre), la popolazione di prede diminuisce e le balene sembrano lasciare l'area o smettere di cacciare in quella zona.

Si scopre che le balene sono commensali molto esigenti. Non vogliono solo qualsiasi preda; vogliono il tipo giusto di preda nelle condizioni giuste. I dati hanno mostrato che quando la densità dell'acqua e i livelli di ossigeno raggiungono un "punto ideale", le prede si radunano in gruppi più numerosi. Le balene, essendo cacciatori intelligenti, monitorano questi cambiamenti. Quando l'acqua diventa troppo calda o troppo povera di ossigeno, le prede si disperdono o cambiano, e le balene si spostano.

Il Grande Quadro: Un Mosaico di Habitat

Il messaggio principale di questa ricerca è che l'oceano profondo non è una zuppa uniforme e noiosa. È un complesso mosaico di habitat differenti. La forma del fondale marino (la profondità delle soglie) agisce come un guardiano, decidendo quali masse d'acqua entrano e quali restano fuori. Questo controllo determina se un bacino sarà una città frenetica e ricca di ossigeno piena di prede diversificate o una cantina silenziosa e povera di ossigeno con una comunità specializzata e resistente.

Lo studio suggerisce che queste barriere fisiche e l'occasionale "lavaggio" di acqua fresca sono gli architetti della rete alimentare del mare profondo. Creano le condizioni che permettono a certe prede di prosperare, il che a sua volta detta dove andranno le balene affamate. Sebbene i ricercatori non siano riusciti a individuare ogni singolo rapporto causa-effetto (l'oceano è troppo complesso per questo), le prove suggeriscono fortemente che, se volete trovare le balene beccogrosso, dovete cercare i bacini che stanno ricevendo acqua fresca e ossigenata.

In breve, l'oceano profondo è un luogo dinamico dove la forma del fondale e il ritmo delle maree costruiscono il palcoscenico, e le balene sono gli attori in attesa che la scena perfetta inizi per la loro caccia.